風速計の熱プローブの原理
風速計の基本原理は、細い金属線を流体の中に置き、電流を流して金属線を加熱し、その温度を流体の温度よりも高くすることです。そのため、金属線風速計は「専用線」と呼ばれます。流体が金属線を垂直方向に流れると、金属線から熱の一部が奪われ、金属線の温度が低下します。強制対流熱交換理論によれば、専用線によって失われる熱量 Q と流体の速度 v の間には関係があることが導き出されます。標準的な専用線プローブは、短く細い金属線を伸ばす 2 つのブラケットで構成されています。金属線は通常、白金、ロジウム、タングステンなどの融点が高く、延性に優れた金属で作られています。一般的に使用される線は直径 5 μm、長さ 2 mm ですが、小型プローブは直径がわずか 1 μm、長さ 0.2 mm です。
特殊線プローブは、用途に応じて、二重線、三重線、斜め線、V字型、X字型などにもなります。強度を高めるために、金属線の代わりに金属フィルムを使用することもあります。通常、薄い金属フィルムを断熱基板に吹き付けたものをホットフィルムプローブと呼びます。特殊線プローブは、使用前に校正する必要があります。静的校正は、専用の標準風洞で実行し、流速と出力電圧の関係を測定して標準曲線を描きます。動的校正は、既知の脈動流場で実行するか、風速計加熱回路を追加します。最後の脈動電気信号を使用して、風速計の周波数応答を確認します。周波数応答が良くない場合は、対応する補償回路を使用して改善できます。
{{0}} ～ 100m/s の流速測定範囲は、低速: 0 ～ 5m/s、中速: 5 ～ 40m/s、高速: 40 ～ 100m/s の 3 つのセクションに分けられます。風速計の熱プローブは 0 ～ 5m/s の測定に使用され、風速計の回転プローブは 5 ～ 40m/s の流量測定に最適です。ピトー管は高速範囲で最良の結果を得るために使用されます。風速計の流速プローブを正しく選択するための追加の基準は温度です。通常、風速計の熱センサーの動作温度は約 +-70C です。特殊な風速計のホイール プローブは 350C に達することがあります。ピトー管は +350C 以上で使用されます。
